An Approach Combining Simulation and Verification for SysML using SystemC and Uppaal

International audienceEnsuring the correction of heterogeneous and complex systems is an essential stage in the process of engineering systems.In this paper we propose a methodology to verify and validate complex systems specified with SysML language using a combination of the two techniques of simulation and verification. We translate SysML specifications into SystemC models to validate the designed systems by simulation, then we propose to verify the derived SystemC models by using the Uppaal model checker. A case study is presented to demonstrate the effectiveness of our approach

Uncovering the mechanism leading to the synthesis of symmetric and asymmetric Tröger's bases

Tröger´s bases have been attracting great interest due to their potential applications in nanoelectronics, supramolecular chemistry, molecular recognition, biological activity and auxiliaries for asymmetric synthesis. However, a detailed step by step proposal for the mechanism leading to the production of these compounds is still uncovered. A set of five model syntheses of symmetric and asymmetric Tröger´s base derivatives starting from substituted anilines and formaldehyde was done and envisaged as representative for understanding the underlying mechanism. All reasonable pathways were thoroughly scanned by means of DFT calculations. The highest energy TS was associated with the entrance of the first formaldehyde which produces the first out of three key carbocations. The last step, the closure of the methylene-bridged diazocyne heterocycle was also found of kinetic relevance and as a source of stable intermediates or byproducts. The whole mechanistic picture would provide keys for the rational planning of the synthesis of these compounds.Fil: Lanza, Priscila Ailín. Universidad Nacional de Mar del Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones En Biodiversidad y Biotecnologia. Grupo de Investigacion En Quimica Analitica y Modelado Molecular.; ArgentinaFil: Dusso, Diego. Departamento de Química; ArgentinaFil: Ramirez, Cristina Lujan. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Parise, Alejandro Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones En Biodiversidad y Biotecnologia. Grupo de Investigacion En Quimica Analitica y Modelado Molecular.; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Chesta, Carlos Alberto. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; ArgentinaFil: Moyano, Elizabeth Laura. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Vera, Domingo Mariano Adolfo. Universidad Nacional de Mar del Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones En Biodiversidad y Biotecnologia. Grupo de Investigacion En Quimica Analitica y Modelado Molecular.; Argentin

A Systematic Approach based on fUML to Formalize UML Profiles Execution Semantics

Les profils permettent de customiser UML pour un domaine particulier. Cette customisation se fait par l’ajout de concepts (stéréotypes) relatifs au domaine, l’ajout de contraintes sur ces concepts ainsi que la résolution de points de variation sémantiques. Il existe un processus établit et documenté dans l’état de l’art permettant de construire la syntaxe de ces langages basés sur UML. En revanche, ce processus ne couvre pas l’aspect formalisation de la sémantique et les propositions issues de l’état de l’art ne présentent pas d’approches systématiques pour traiter ce problème.La formalisation de la sémantique est un point essentiel de la construction d’un langage car elle permet de donner le sens des constructions syntaxiques. Pour être efficace, la formalisation de la sémantique d’un langage doit être menée conjointement à une action de normalisation. L’intérêt d’avoir une sémantique formelle et standard pour un langage est qu’elle permet aux modèles définis dans ce langage d’être exploités (analyse, exécution, simulation, etc.) de manière équivalente entre les outils. Cette équivalence permet aux utilisateurs d’observer des interprétations identiques d’un même modèle entre différents outils et donc d’avoir une compréhension commune du modèle et de la sémantique associée. Dans le contexte des profils, les actions de normalisations menées par l’OMG se concentrent exclusivement sur la syntaxe et la formalisation de la sémantique est négligée. Nous proposons de répondre à ce problème en nous appuyant sur les spécifications fUML et PSCS qui définissent une sémantique normative pour un sous-ensemble d’UML.Dans un premier temps, nous définissons deux méthodologies alternatives s’appuyant sur ces standards permettant de formaliser la sémantique d’exécution d’un profil UML. Dans la première méthodologie la sémantique d’exécution d’un profil est formalisée au niveau du modèle de domaine. La forme exécutable d’un modèle applicatif profilé est obtenue par transformation de modèle. Dans la seconde méthodologie, la sémantique est définie directement pour le profil. Le modèle qui la formalise est une extension du modèle sémantique de fUML/PSCS formalisée avec fUML. Les modèles sémantiques obtenus sont conformes à fUML ce qui les rend par construction exécutables et directement exploitables dans n’importe quel outil implantant les normes UML et fUML. Dans un deuxième temps, nous comparons nos approches sur la base de trois critères : l’effort de modélisation requis pour produire le modèle sémantique, la préservation de la sémantique de base d’UML définie par fUML/PSCS et la possibilité d’identifier rapidement les relations entre les stéréotypes et leurs sémantiques. Cette comparaison, nous permet de montrer la capacité de notre seconde méthodologie à prendre en compte des extensions clefs de la sémantique de base d’UML dans le contexte des profils. Ces éléments clefs sont : la délégation du contrôle, l’instanciation et les communications. L’ensemble de nos contributions ont été outillées dans le contexte de l’outil d’exécution de modèles MOKA qui est intégré au modeleur UML/SysML Papyrus.UML profiles enable the UML to be tailored to a particular domain. To do so, a profile adds domain specific concepts (i.e., stereotypes) and constraints to UML and disambiguates specific semantic variation points. The design process for abstract syntax of profiles is well documented in the literature. However, specification of the semantics is neglected. According to our researches, there are no proposals in the state-of-the-art that define a systematic approach to solve this problem.Semantic formalization is a key point of language design. It enables to formally define the meaning of syntactic elements. In order to be efficient, the formalization activity must be realized in parallel with a standardization activity. The interest to have a language with a formal standardized semantic is to enable models defined using this latter to be interpreted (analysis, execution, simulation) in equivalent way between tools implementing the semantics. This equivalence enables users to observe similar interpretations of the same model between different tools and therefore to have a shared understanding of this model and the associated semantic.In the context of UML profiles, normalization activities leaded by the OMG are focused on the syntax. The semantic formalization aspect is neglected. We propose to address this problem by relying on fUML and PSCS OMG (Object Management Group) specifications. These standards formalize execution semantics for a subset of UML (classes, composite structures, and activities).Firstly, we define two methodologies relying on these standards to formalize execution semantics of UML profiles execution semantics. The first methodology defines the execution semantics for the domain model underlying the profile. The executable form of an applicative model defined using the profile is obtained by model transformation. In the second methodology, semantics are defined directly for the profile by extending the semantic model of fUML/PSCS using fUML. By being conform to fUML, the semantic model is by construction executable and can be directly used in any tools implementing the UML and fUML standards.Secondly, we compare our approaches against the following criteria: the modelling effort required to build the semantic model, the capability of the methodology to preserve the UML semantics (i.e., the one defined by fUML/PSCS) and the capability to identify clearly the relationships between the stereotypes and their semantics. This comparison enables us to demonstrate the capacity of the second methodology to define key extensions of the UML semantics in the context of a profile. These latter are: the control delegation, the instantiation, and the communications. The contributions have been implemented in our model execution framework Moka which is integrated in the open-source UML/SysML modeling tool Papyrus

Synthèse et fonctionnalisation de 2-thiohydantoïnes (interaction et inhibition des nucléosides monophosphate kinases)

La découverte de nouvelles substances thérapeutiques nécessite la synthèse de série de molécules soumises au criblage biologique sur une cible donnée. Ce projet de recherche a pour objectif de développer des inhibiteurs de nucléosides monophosphate kinases (NMPK) en se basant sur le concept de chimie dynamique combinatoire in situ. La synthèse de ces molécules a nécessité l association via des fonctions réactives d un analogue d accepteur de phosphate et d un mime d ATP donneur de phosphate. La mise au point de ce dernier a fait l objet de ce travail de thèse et a été orientée vers la pharmacomodulation d un hétérocycle azoté et soufré: la 2-thiohydantoïne. La synthèse de ce composé a été réalisée par la méthode de Schlack-Kumpf et par celle d Edman provenant de techniques d analyses peptidiques. Ces deux voies ont été exploitées pour étudier la réactivité et la fonctionnalisation sélective de cet hétérocycle notamment par des couplages de type Suzuki. La réaction de Vilsmeier-Haack-Arnold a par la suite constitué l étape clé permettant de transformer un cycle 2-thiohydantoïne en un cycle de type imidazole qui a pu être fonctionnalisé en diverses positions. La synthèse de dérivés 2-thiohydantoïne et imidazole diversement substitués par des groupements utiles, au couplage in situ avec les analogues d accepteur de phosphate ainsi qu à l affinité enzymatique a permis l accès à une bibliothèque de molécules. Des tests biologiques ont permis d évaluer leur affinité vis-à-vis de plusieurs NMPK ainsi que leur cytotoxicité sur cellules cancéreuses ; cet ensemble de résultats permettant de trouver les déterminants nécessaires à l activité biologique.New therapeutical compounds determination requires the formation of a library of molecules and their screening on specific biological targets. The aim of this project was to design new inhibitors targeting nucléoside monophosphate kinases (NMPK) based on in situ dynamic combinatorial chemistry. These molecules were synthesized by ligation between analogues of phosphate acceptors and donors on which reactive functions were introduced. The topic of this PhD was to develop the ATP mimetics using chemical transformation and pharmacomodulation of a small heterocycle: 2-thiohydantoin. Its synthesis was achieved using the Schlack-Kumpf and the Edman methods initially develop for peptidic analysis. These two pathways have been explored in order to study the reactivities and the selective functionalizations of the heterocycle allowing for example Suzuki cross coupling reactions. Furthermore we used the Vilsmeier-Haack-Arnold reaction as a key step to the formation of a highly substituted imidazole ring directly from a 2-thiohydantoin. The synthesis of 2-thiohydantoin and imidazole derivatives, on which reactive groups for the in situ coupling reactions and the enzymatic affinity have been introduced, leads to a library of molecules. Their affinity toward to ATP donor site of NMPK and their toxicity on cancer cells were evaluated by biological tests.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF

Oxydation catalytique de composés organiques volatils (COV) par un procédé associant un plasma froid et un catalyseur

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de la dépollution atmosphérique et des nuisances olfactives. L'élimination des composés organiques volatils peut être réalisée selon plusieurs voies. L'oxydation catalytique étant une technique très efficace, l'élimination de la 2-heptanone a été étudiée en présence de catalyseur à base d'oxydes métalliques ou de métaux nobles supportés. Un catalyseur à base de platine permet l'élimination complète de la 2-heptanone vers 200ʿC. L'utilisation conjointe d'un plasma hors équilibre permet d'activer le système à température ambiante, réduisant ainsi la dépense énergétique. Plusieurs réacteurs associant un plasma froid et un catalyseur ont été développés et caractérisés (bilan énergétique et efficacité d'élimination). Toutefois, la génération d'ozone observée avec de tels systèmes nécessite l'emploi d'un catalyseur de destruction de O3 pour une éventuelle utilisation domestique.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF

Préparation et caractérisation haut débit de catalyseurs nanostructurés

Le terme de pollution intérieure est apparu depuis peu,i.e. la pollution dans les milieux confinés tels que les bâtiments (maison, bureau, etc ) ou les moyens de transports (avions, trains, voitures, etc ). L'objectif principal est de pouvoir détruire ces polluants, plus particulièrement les composés organiques volatils (COVs) et ceci à moindre coût énergétique. La solution reposant sur l'oxydation catalytique peut être un moyen d'y remédier. Il se pose ensuite la question suivante : quelle stratégie adopter pour aboutir au résultat souhaité ? deux possibilités sont envisageables : une approche classique reposant essentiellement sur les connaissances antérieures et le savoir-faire ou bien une approche plus pragmatique appelée expérimentation haut débit (EHD). C est cette dernière qui est choisie dans ce projet. Dans un premier temps, les étapes clés de cette démarche ainsi que les outils nécessaires seront présentés avant de l'appliquer à un cas d'étude concret ; l'oxydation de l'isopropanol. La thermographie infrarouge est choisie comme technique principale de sélection des meilleurs candidats (criblage primaire). Nous démontrerons aussi l'intérêt d'utiliser cette technique dans la caractérisation des propriétés fondamentales des matériaux catalytiques telles que la mesure de la surface spécifique ou encore de l'acido-basicité. Enfin, la thermographie infrarouge a permis de mettre en évidence des phénomènes catalytiques oscillants dans des conditions de température et de pression données dont la combinaison de différentes techniques analytiques in situ ont abouti à une meilleure compréhension du processus lié à ces systèmes non linéaires.The term of indoor air pollution has emerged recently, i.e. pollution in confined spaces such as buildings (home, office, etc ) or transports (planes, trains, cars, etc ). The main objective is to eliminate these polluants, especially volatile organic compounds (VOCs) and this at a lower energy cost. The solution based on the catalytic oxidation may be a good way to achieve that. But another question still remains: what strategy to use in order to reach the desired result? Different strategies can be chosen: a classical approach based primarily on prior knowledge and know-how or a more pragmatic approach called high-throughput experimentation (THE). It is the latter which is chosen in this project. Firstly, the key steps and the tools related to this approach will be presented before applying it to a concrete case study, the oxidation is isopropyl alcohol. Infrared thermography is chosen as the main analytical technique in order to select the best candidates (primary screening). Moroever, we will present the potentiality of this technique about the characterization of fundamental properties of catalytic materials such as specific surface area or the acid-base properties. Finally, an oscillating catalytic phenomenon in fixed conditions of temperature and pressure is highlighted. Combination of different analytical techniques in situ as led to a better understanding of this oscillating behaviorPOITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF